碳捕集与封存:背负希望的气候危机解决方案,只是看上去很美?

捕集和封存二氧化碳(Carbon Capture and Storage , CCS) , 被认为是缓解气候变化的重要技术手段 。这种改写二氧化碳“命运”的技术 , 通过捕获从大型排放源产生的二氧化碳 , 并将其压缩、输送、最后封存在地质构造中与大气隔绝 , 或用于其他工业生产 。国际能源署曾将此定义为“连接现在与未来能源的桥梁” , 全球掀起碳中和热潮后 , CCS的受关注程度有增无减 , 被各国的气候行动和大型化石能源企业视为去碳化的希望之源 。
不过 , 现实很骨感 。一项最新分析表明 , 未来几十年内 , 在亚洲市场大规模部署CCS技术仍将面临较大的经济和实施障碍 。因此 , 亚洲的CCS部署可能无法满足行业诉求 , 也无法达到情景预测所设定的标准 。
在实施转型计划时 , 亚洲政府和企业对CCS技术的依赖程度越来越高 。为了确定这种依赖程度 , 亚洲投资人团体气候变化委员会(AIGCC)委托全球著名能源咨询机构Wood Mackenzie公司对照其他技术 , 对亚洲主要市场CCS的发展轨迹进行了建模分析 。Wood Mackenzie基于两种不同情景(包括将全球升温幅度控制在《巴黎协定》规定的目标范围内的路径)进行了建模 , 针对中国、印度、日本和韩国四个市场的电力和钢铁生产行业 , 分析了截至2021年和2040年CCS与其他技术的成本竞争力 。
根据建模分析 , 从现在一直到2040年 , 随着可再生能源、储能技术和其他替代方案的价格不断下降 , 在前述四个市场的电力行业 , CCS都将面临巨大的成本竞争力挑战 。到2040年 , 在其中一些市场(尤其是碳价较高的市场) , CCS的成本竞争优势最有可能在钢铁行业中体现出来 , 但这取决于低碳替代方案的研发情况 , 例如 , 仍处于早期研发阶段的氢能使用方案 。
作者们认为 , 在成本竞争力之外 , 大规模部署CCS还面临着其他重大挑战 , 包括环境风险、技术挑战、缺乏资金、社会反对以及政策不确定性等 。若出现其他更具成本竞争力的低排放或零排放方案 , CCS的吸引力最终会降低 。CCS的部署速度 , 取决于政策支持和技术发展 。鉴于CCS部署面临各种障碍 , 以及可再生能源和储能技术的经济成本不断下降 , CCS计划可能达不到当前的预测目标 , 这将对气候模型的脱碳路径以及行业、政府和企业的战略产生重大影响 。

碳捕集与封存:背负希望的气候危机解决方案,只是看上去很美?
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插图:中国、印度、日本和韩国2021年、2040年各种技术LCOE(平准化度电成本) , 单位:USD/MWh 。来源:AIGCC CCS报告“CCS在未来可以发挥重要作用 , 帮助一些难以减排的行业弥补碳排放差距 , 实现净零排放 。但是 , 即便天时地利俱备 , 这种作用也可能依然有限 。”AIGCC首席执行官吕贝卡·米库拉·怀特表示 , “在大多数情况下 , 亚洲的企业和政府需要承认 , 要实施可信赖的脱碳路径 , 必然需要逐步淘汰高排放资产和化石燃料 , CCS只能作为一种过渡技术 , 适用于钢铁生产等难以减排行业 , 用于解决剩余排放 。”她建议 , 如果政府认真考虑部署CCS , 需要大幅提高投资规模 , 以克服技术障碍 , 同时确保实施健全的碳定价 。
中国高度依赖煤炭发电 , 且是全球最大的钢铁生产国 。根据Wood Mackenzie对当前状况的评估 , 集中式光伏和煤炭是2021年最具成本竞争力的发电方式 。在目前的发展情境下 , 采用CCS技术的天然气和采用CCS技术的煤炭发电成本竞争力较弱 , 与中国的可再生能源相比 , 上述技术组合在成本上缺乏竞争力 。但由于可再生能源发电间歇性的挑战 , 化石能源产能仍将继续发挥作用 。预计到2040年 , 即使碳价有所上升 , 可再生能源叠加短时储能技术提升 , 其优势仍将明显超过使用CCS的天然气和煤炭平准化电力成本竞争力 。